3. Які передбачаються припуски при виготовленні моделей для лиття в піщано-глиняній формі.
У машинобудуванні застосовується декілька способів формоутворення деталей – зняттям стружки із заготовки ( різанням ), тиском ( ковкою, штамповкою, пересуванням, прокаткою тощо ) та литтям. Доля деталей виготовлених литтям в сучасних машинах і обладнанні складає біля 50%. Лиття – відносно дешевий спосіб виготовлення деталей. У порівнянні з обробкою різанням він значно економічніший. У нього є суттєва перевага і над обробкою тиском – литтям можна виготовити значно складнішої форми деталі, ніж при обробці тиском. Для організації лиття деталей треба мати різноманітні пристрої: моделі, форми, стержньові ящики, стержні тощо. Модель – це ливарний пристрій, який виготовлений з легко оброблюваного матеріалу ( деревина, алюміній, пластмаси тощо ), точно копіює форму деталі, а розміри більші за розміри деталі на величину припуску. Модель виливка служить для створення відбитка зовнішньої поверхні виливка у формі. Тому зовнішня поверхня моделі геометрично подібна до зовнішньої поверхні виливка. Оскільки для виливка з порожниною модель повинна створити також відбиток у формі для вставлення в нього кінців стрижня, то на моделі навпроти майбутньої порожнини передбачають спеціальні виступи – знаки. Розміри знаків регламентуються стандартом [28]. Технологія виготовлення форми вимагає, щоб модель була, як правило, рознімна, а чистини моделі повинні добре центруватись між собою за допомогою двох шипів і відповідних їм отворів. Припуски на модель передбачаються такі: на усадку металу, механічну обробку, нахили, галтелі та технологічні потреби. Припуск на усадку металу . Нагрітий ( розплавлений ) метал після охолодження зменшується у розмірах. Відливки, наприклад, з сірого чавуну дають усадку рівну 1%, сталі – 2%, у більшості кольорових металів – 1,5%. Припуск на усадку додають до розмірів моделі, користуючись спеціальними усадочними лінійками. Для кожного ливарного металу виготовляють свої лінійки. Користуючись ними при виготовленні моделі припуск на всі її розміри додається автоматично. Розрізняють лінійну та об’ємну усадку металу. Лінійну визначають за допомогою спеціального пристрою, схема якого показана на малюнку.
Схема прибору для визначення лінійної усадки сплавів
Порожнина форми, яка має вигляд двотавра, обмежена нерухомою 1 і рухомою 4 металічними стінками та піщаною сумішшю 2. Метал заливають у форму. При кристалізації і охолодженні метал деталі 3 дає усадку ( зменшується в об’ємі і по довжині ), яка фіксується індикатором 5. Це і є лінійна усадка. Її визначають за формулою:
εл= ( lо – l ) · 100 % / l,
де εл - лінійна усадка в %;
lо - довжина форми при температурі заливки;
l – довжина відливки при кімнатній температурі.
Між лінійними і об’ємними усадками існує така залежність:
εv= 3 · εл,
Тому визначати об’ємну усадку експериментально немає потреби. Припуск на механічну обробку надається моделі для послідуючої механічної обробки деталі або її окремих поверхонь. Після лиття відливки в більшості випадків потребують механічної обробки ( точінням, фрезеруванням, струганням тощо) . Особливо шорсткими є поверхні відливок з чавуну. Величина припуску на механічну обробку встановлюється в залежності від вимог до тієї чи іншої поверхні деталі. Якщо якась поверхня деталі працює не в спряженні, то припуск на неї може не додаватись ( вона шпаклюється, фарбується ). Припуск на нахили робляться з метою запобігання руйнування піщано-глиняних форм під час виймання з неї моделі. Цей припуск дається на вертикальні поверхні деталі. При наявності цього припуску навіть при незначному зміщенні моделі між стіною піщано-глиняної суміші і моделлю утворюється зазор, який і запобігає руйнуванню стінки форми. Припуск на галтелі надається в тих місцях моделі, в яких наявні уступи ( наприклад, різні величини діаметру вала ). В місцях спряження стінок деталі ( уступи ) формувальна суміш при заливці розплавленого металу може зруйнуватись. Галтель ( закруглення ) запобігає цьому. Під час механічної обробки розміри галтелі встановлюються уже з іншою метою – запобігання руйнуванню деталі в місцях різного перепаду діаметрів. Технологічні припуски та припуски проти короблення. Ці припуски необхідні для транспортування важких відливок, для їх закріплення на верстатах під час механічної обробки, для запобігання коробленню деталей при охолодженні тощо. Більшість з них після механічної обробки зрізають.
Література:
1). Гетта В. Г. Технологія конструкційних матеріалів (лабораторний практикум): Навчальний посібник. – Чернігів, 2005.
2). Гетта В. Г. Технологія конструкційних матеріалів: Навчальний посібник для студентів. – Чернігів: Чернігівський державний педагогічний університет ім. Т. Г. Шевченка, 2001.- 240 с.
3). Попович В.В., Попович В.В. Технологія конструкційних матеріалів і матеріалознавство: Підручник. – Львів: Світ, 2006.- 624 с.